Rak Server Pendingin dengan Air? Bijaksana? Gunakan kembali energi untuk instalasi kecil?

15

Pertama - ini bukan pertanyaan belanja dan bukan tentang harga konkret tetapi tentang kelayakan umum. Tidak masuk akal untuk mencari pabrikan jika pendekatannya buruk.

Saya memindahkan perusahaan saya ke kantor-kantor baru pada bulan September, dan selama perpindahan kami akan memperluas dan mengkonsolidasikan cluster komputasi kami. Sekarang ini di pusat data, tapi aku punya kamar yang bagus di ruang bawah tanah yang disiapkan untuk itu.

Saya berpikir tentang pendinginan. Kami kemungkinan akan menggunakan sekitar 10kw daya pada akhir tahun ini. Itu BANYAK panas, dan pendinginan akan mahal. Saya berlokasi di Polandia selatan, dekat dengan perbatasan Jerman. Ini adalah area di mana air tersedia dengan harga yang relatif murah - "air yang terbuang" tidak menjadi masalah di sini. Situasi saya berbeda dengan, misalnya, sebuah perusahaan di Spanyol;)

Fisika memberi tahu saya bahwa untuk memanaskan 1 liter air sebanyak 1 ° CI gunakan 1 Kalori (1KCal), dan 1kWh adalah (dan kita dapat mengasumsikan efisiensi 100% - pemanas air cukup efisien) 750 Kalori. Itu berarti 1kWh adalah 750 liter yang dipanaskan oleh 1 ° C. 10kw dan peningkatan panas 20 ° akan berarti bahwa per jam saya butuh 375 liter. Itu 6,25 liter per menit dan tidak terlalu banyak;) Kita bicara 270 meter kubik di sini. Bahkan di musim panas, pipa bawah tanah benar-benar lebih banyak mendinginkan air;)

Apakah pendekatan seperti itu layak? Adakah yang melakukan ini? Kami memiliki instalasi 10kw untuk saat ini. Apakah layak untuk menggunakan kembali panas itu? Alternatifnya adalah sistem pendingin yang layak yang AKAN digunakan sekitar 2.5kWh untuk dijalankan. Menjatuhkan air akan:

Dapatkan saya input yang cukup dingin dibandingkan dengan udara luar, bahkan di musim panas (Yaitu media suhu lebih rendah untuk menjatuhkan panas)
Ganti kebutuhan untuk membuang panas ke udara luar, yang mungkin bermasalah. Jika udaranya 22 ° C, itu BANYAK untuk dilawan, tetapi OTOH air akan cukup dingin. Saya juga mungkin akan menghemat investasi untuk bagian luar dari sirkuit pendingin.

Sekarang, pertanyaan kedua - apakah ada cara yang layak untuk memanaskan rumah dengan itu? ;) Bagaimanapun, itu adalah BANYAK energi dalam air itu;)

Jika ini ide yang buruk, saya akan berhenti di sini. Jika tidak, saya akan mulai mencari pemasok. Mungkin matematika saya salah?

server-room physical-environment

— TomTom
sumber

2

Ide yang menarik - seperti yang telah ditunjukkan oleh jawaban sebelumnya, tetapi, secara pribadi, saya tidak ingin air mendekati cluster server ratusan ribu mata uang - terlepas dari berapa banyak uang yang dibuang ke sistem pendingin air.

— tombull89

1

Nah, kemudian gunakan untuk pendingin coutner. Dalam sistem pendingin rak - tempat Anda membuang panas? ;) Saya Baru saja menemukan en.wikipedia.org/wiki/Deep_water_source_cooling sebagai ide - sekarang saya tidak punya itu, tapi mungkin itu bekerja dengan hal-hal seperti memanaskan rumah, menjatuhkan air hangat dan mendapatkan air segar dll. Pendinginan evaporatif saja akan membuat sesuatu jauh lebih efisien, hemat energi.

— TomTom

Air biasanya bukan media pilihan (karena mendapatkan 100% air murni hampir tidak mungkin, dan air yang tidak murni cenderung menghantarkan listrik). Pendinginan perendaman oli biasanya merupakan metode pilihan ... Daur ulang limbah panas dari sistem ini dibiarkan sebagai latihan untuk pembaca, tetapi saya akan menyampaikan bahwa pertukaran udara menggunakan knalpot dari kipas mungkin lebih mudah / lebih murah untuk diterapkan. ..

— voretaq7

@ voretaq7, saya pernah melihat Pendinginan Minyak Mineral sebelumnya, tetapi pada satu desktop dan din't berpikir itu akan dilakukan pada skala tinggi. Jelas saya salah.

— tombull89

1

10kw bukan skala tinggi. Kepadatan hari ini pergi ke 40kw PER RACK (telah melihat unit pendingin pintu belakang untuk itu). Saya mendapatkan standar hari ini 2 prosesor per 1U - membuat matematika. Hari-hari rak 2.5kw berakhir ...;)

— TomTom

4

Ada dua pendekatan untuk ini, yang saya tahu pasti ada di pasar, dan yang lainnya hanya saya dengar tentang custom builds.

Siap pasar

Solusi ini menggunakan loop air untuk memberikan pendinginan di rak. Mereka menghasilkan udara dingin di sisi intake rak, dan menggunakan loop air untuk bertukar panas antara ambien dan apa yang dihasilkannya. Solusi ini ada, dan tidak memerlukan modifikasi apa pun untuk perangkat keras yang disiksa agar dapat berfungsi. Terkadang mereka membutuhkan pintu rak khusus untuk memastikan aliran udara yang benar, tetapi tidak selalu; beberapa solusi membuat 'tirai' udara dingin di depan intake server.

Dengan pendekatan ini Anda dapat dengan mudah memecahkan penghalang 10KW / Rack untuk kepadatan daya.

Pembuatan Kustom

Pendekatan ini membawa air ke dalam perangkat itu sendiri. Saya tidak tahu ada server di luar toko online yang memiliki loop air di dalamnya, tetapi saya mendengar bahwa produsen utama dapat membantu Anda jika Anda benar-benar membutuhkan perangkat 10 ribu dengan persyaratan seperti itu. Keuntungannya di sini adalah Anda dapat mendorong amplop daya lebih tinggi karena Anda tidak terlalu bergantung pada transmisi udara panas, karena blok air sendiri melakukan perpindahan panas dari perangkat.

Secara teoritis Anda bisa mendapatkan kepadatan daya sangat tinggi dengan metode custom-build.

— sysadmin1138
sumber

Maaf, itu tidak menjawab pertanyaan itu sendiri. SAYA TAHU solusi rak ada. Rittal dan lainnya menjualnya - itu adalah kondisi udara dalam rak. Pertanyaannya lebih tentang sisi lain, menghilangkan panas. Saya lebih suka tidak membayar untuk unit luar AC yang hanya membuang panas ketika saya dapat memiliki solusi yang lebih efisien. Mungkin air dingin berfungsi sebagai counter-side, mungkin itu bekerja lebih baik .... ketika Anda menggunakan air hangat di rumah?

— TomTom

@ Tom Tom, Anda mencari sisi penukar panas di luar ruang server! Di luar pengetahuan langsung saya, saya takut.

— sysadmin1138

Di dalam ruangan saya cenderung pergi dengan memasang rak atau sisi - memeriksa bagian itu saat ini. Ada beberapa yang menggunakan air tetapi pastikan itu menghemat (tidak ada air DI ATAS server, kebocoran turun ke bawah dan hanya ada pipa, kita mendapatkan data dan daya dari atas). Masalahnya lebih - setelah cairan keluar dari ruangan, bagaimana cara mendapatkan barang yang didinginkan paling efisien;)

— TomTom

7

Mengenai efisiensi biaya pendinginan air secara umum, ada pertanyaan bagus lain yang sudah saya jawab: Mengapa pendingin air pusat data tidak tersebar luas?

Mengenai situasi spesifik Anda, saya akan sangat menyarankan melihat pompa panas ground-loop dengan economizers. Mungkin cukup keren di Musim Dingin Anda untuk menjalankan economizers, menggunakan apa yang pada dasarnya udara luar untuk mendinginkan pusat data Anda. Di musim panas pompa panas jauh lebih efisien daripada unit AC standar, biasanya dua kali lebih efisien.

Menggunakan pompa panas loop umum dapat memungkinkan Anda untuk mengekstraksi panas dari satu area (pusat data) dan memompanya ke area yang berbeda (bahkan ruang kantor atau rumah yang terpasang) dengan sangat efisien (walaupun mungkin lebih hemat biaya untuk menggunakan sumber konvensional) , itu tergantung pada biaya energi di daerah Anda).

Anda dapat menggunakan udara untuk membuang air untuk mendinginkan juga, udara di dalam rak (seperti khas) dan air segar untuk mendinginkan udara. Air ini bisa berasal dari sumber segar dan dibuang setelah "dipanaskan"; ini dulunya umum untuk menjalankan lemari es ukuran komersial karena matematika berhasil seperti yang Anda masukkan dalam Pertanyaan. Ini tidak umum digunakan saat ini karena air lebih mahal daripada biasanya dan matematika tidak lagi berfungsi (setidaknya di sudut dunia saya, dan air juga cukup murah di sini). Akan lebih efisien untuk mendinginkan server secara langsung dengan pendingin air, namun Anda juga membawa risiko kebocoran (yang membawa risiko sendiri atau biaya asuransi).

Pencela terbesar yang akan Anda miliki dalam mengimplementasikan salah satu dari yang disebutkan di atas adalah peralatan yang mahal. Sebagian besar bisnis tidak peduli jika membayar untuk dirinya sendiri dalam 10 hingga 20 tahun, mereka hanya peduli pada garis bawah tahun ini. Periode pembayaran tergantung pada harga lokal Anda ..

— Chris S
sumber

1

Sebenarnya tidak. Bahkan jika Anda mengambil ruang server - abaikan sisi air dll ..... bagaimana dengan menggunakan air segar sebagai tempat pembuangan panas? Untuk pemasangan 1mw yang mungkin menjadi masalah (kecuali jika Anda berada di sungai), tetapi itu akan mengeluarkan setengah dari masalah energi untuk AC dan memberikan pembuangan panas yang SIGNIFIKAN lebih dingin daripada udara luar. Pertanyaan saya bukan tentang penyebaran - saya ingin berinvestasi di sini. Pertanyaan saya adalah ekonomi / kelayakan. Dan ada kit yang melakukan pendinginan rak - bahkan dengan air.

— TomTom

1

Imperial - Galon sudah cukup buruk, tetapi BTU bukanlah sesuatu yang kita gunakan di sini. Ini semua tentang Watts;)

— TomTom

1

Menggunakan air sebagai pendingin dalam siklus pendinginan biasa (pendingin umum) membuatnya 2-3 kali lebih efisien (dengan asumsi pasokan air kira-kira suhu tanah, 12ºC). Ini berlaku untuk loop tanah tertutup (biasa disebut pompa panas geotermal) dan loop terbuka, seperti air buangan segar. Sistem penguapan tipikal jauh lebih efisien, dan biasanya paling cocok untuk aplikasi bertenaga uap (di mana utilitas lokal memasok uap, biasanya dari pembakaran sampah).

— Chris S

1

Ini lebih baik. Menemukan beberapa klaim untuk pendinginan dengan air tanah yang menempatkan pendinginan pada 500 watt (!) Untuk 15kw (!) Selama air dalam suhu 14 hingga 18 derajat.

— TomTom

1

Air menyediakan pendinginan 1,16W per derajat-liter. Untuk mendinginkan 10kW, Anda membutuhkan 11600 derajat-liter; kebanyakan komputer akan berjalan sekitar 32 ° C. Jika air tanah dimulai pada 12 ° C yang akan naik 20 ° C (dengan asumsi efisiensi 100% tidak realistis), jadi 11600l-C ÷ 200C = 580l (perkiraan 650L saya lebih realistis). Angka 500 watt Anda tidak berarti apa-apa tanpa perbedaan suhu dan laju aliran. Misalnya, jika Anda menggunakan pompa panas (Peltier, evap, refrigerant) Anda dapat meningkatkan perbedaan suhu, tetapi Anda harus membayar listrik untuk menjalankannya juga.

— Chris S

6

TomTom - Saya sangat hampir membeli sekelompok HP MCS rak berpendingin air untuk sebuah proyek beberapa tahun yang lalu tapi memilih untuk data center perubahan sebagai gantinya.

Ini tidak benar-benar murah tetapi mereka mendukungnya dalam hal keandalan, misalnya mereka senang Anda untuk menempatkan barang-barang Integritas mereka pada mereka. Itu dapat menangani ~ 36Kw per rak dengan cara.

Hanya ingin Anda mengetahui hal ini karena tidak melompat keluar dari situs web mereka.

— Chopper3
sumber

Ya, terutama HP;) Masih ada beberapa di sekitar - dan saya pikir sisi pendingin yang terbaik. Mengevaluasi pendekatan saat ini. Pertanyaan utama saya bukan sisi server, pada dasarnya bagaimana membuang panas;)

— TomTom

Ada pusat data di London timur yang kami gunakan yang memiliki semacam cara gila dalam hal terjadi kegagalan AC yang besar - mereka memiliki kolam besar di antara bangunan yang dipenuhi banyak air hujan biasa. Jika terjadi kegagalan AC, entah bagaimana mereka dapat mengarahkan panas ke dalamnya, tidak tahu rinciannya, tetapi itu bukan kolam kecil, mungkin 100m x 10m?

— Chopper3

1

Nah, rumah memiliki nyanyian di belakang untuk air limbah dari toilet dll - yang tidak digunakan lagi. Saya bisa membayar beberapa orang untuk membersihkannya, lalu memasang tangki di sana untuk air hujan. Setuju;) Sebenarnya air hujan juga dapat mengurangi faktur air secara signifikan;)

— TomTom

0

Saya tidak dapat menjawab semua pertanyaan yang Anda ajukan tetapi ada satu host yang mendasarkan sebagian besar semua strategi mereka pada pendinginan berbasis air dan itu adalah OVH . Semua server mereka berpendingin air yang memungkinkan mereka menawarkan harga yang menarik. Jika saya mengingat statistik dengan benar, mereka adalah perusahaan hosting terbesar di Eropa dan ke-5 di dunia. Jadi ya, itu bisa berhasil.

Apakah ini sederhana? Tidak. Mereka memproduksi sebagian besar peralatan pendingin air yang menyebabkan biaya di muka curam. Namun itu mengarah pada efisiensi energi yang luar biasa.

Bisakah Anda menggunakan kembali air yang dipanaskan? Saya tidak begitu yakin karena Anda tidak ingin air terlalu panas karena akan kehilangan efisiensinya untuk mendinginkan server Anda.

— Antoine Benkemoun
sumber

0

LRZ memiliki cluster HPC berpendingin air hangat yang besar, dan mereka melakukan pemulihan panas limbah semacam ini.

SuperMUC menggunakan bentuk pendingin air hangat yang baru dan revolusioner yang dikembangkan oleh IBM. Komponen aktif seperti prosesor dan memori langsung didinginkan dengan air yang dapat memiliki suhu saluran masuk hingga 40 derajat Celcius. "Pendinginan Cairan Suhu Tinggi" bersama dengan perangkat lunak sistem yang sangat inovatif menjanjikan untuk memangkas konsumsi energi sistem. Selain itu, semua gedung LRZ akan dipanaskan kembali menggunakan energi ini.

Informasi lebih lanjut di http://www.lrz.de/services/compute/supermuc/systemdescription/

— physicsgeekn
sumber